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某星球的半径为R,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体,经过时...

某星球的半径为R,在该星球表面某一倾角为θ的山坡上以初速度v0平抛一物体,经过时间t该物体落到山坡上。

(1)求该星球的环绕速度

(2)若在距离该星球表面高h处有一颗卫星绕着星球做匀速圆周运动,问:卫星运行的周期是多少?(不计一切阻力)

 

(1) (2) 【解析】试题分析:通过平抛运动求出加速度,再根据万有引力提供向心力求出环绕速度和运行周期。 (1)由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,也即为第一宇宙速度. 设该星球表面处的重力加速度为g, 由平抛运动可得 : 对于该星球表面上的物体有: 而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有: 联立以上解得: (2)根据万有引力提供向心力: 解得: 对于该星球表面上的物体有: 联立以上解得:
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考点分析:
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双星系统中两个星球AB的质量都是mAB相距L,它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动.实际观测该系统的周期要小于按照力学理论计算出的周期理论值,且="k" k<l),于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响,并认为C位于双星AB的连线正中间,相对AB静止,求:

1)两个星球AB组成的双星系统周期理论值T0

2)星球C的质量.

 

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引力波的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测.1974年发现了脉冲双星间的距离在减小就已间接地证明了引力波的存在.如果将双星系统简化为理想的圆周运动模型,如图所示,两星球仅在相互间的万有引力作用下,绕O点做匀速圆周运动;假设双星间的距离L已知且保持不变,两星周期为T,质量分别为m1、m2,对应的轨道半径为r1、r2(r1r2),加速度大小为a1、a2,万有引力常量为G,则下列关系式正确的是(  )

A. m1a1=m2a2

B. a1r12=a2r22

C. m1r1=a2r2

D.

 

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欧洲航天局(ESA)计划于2022年发射一颗专门用来研究光合作用的卫星荧光探测器。已知地球的半径为R,引力常量为G,假设这颗卫星在距地球表面高度为h(h<R)的轨道上做匀速圆周运动,运行的周期为T,则下列说法中正确的是

A. 该卫星正常运行时一定处于赤道正上方

B. 该卫星一昼夜围绕地球运动一周

C. 该卫星运行时的向心加速度为

D. 地球质量为

 

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201438日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持.特别是高分一号突破了空间分辨率,多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术.如图为高分一号与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图.北斗系统中两颗卫星“G1“G3以及高分一号均可认为绕地心O做匀速圆周运动.卫星“G1“G3的轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,高分一号C位置.若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则下列说法正确的是(  )

A. 卫星“G1“G3的加速度大小相等且为

B. 如果调动高分一号卫星快速到达B位置的下方,必须对其加速

C. 卫星“G1由位置A运动到位置B所需的时间为

D. 高分一号所在高度处由稀薄气体,则运行一段时间后,机械能会增大

 

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20151229日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射高分四号卫星,卫星运行在地球静止轨道上。发射高分四号卫星时,先发射至近地圆轨道,然后再次点火,将卫星送入椭圆轨道,最后进入预定圆轨道。如图所示,地球的球心位于椭圆轨道的一个焦点上,AB两点分别是高分四号卫星在椭圆轨道上的近地点和远地点。若已知B点距离地面高度为hA点在地面附近,且卫星所受阻力可以忽略不计,引力常量为G,地球半径为R,地球的自转周期为T,地球的第一宇宙速度为v,则下列说法正确的是

A. 若要高分四号卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动,需在B点加速

B. 高分四号卫星运动到A点时其速度一定小于第一宇宙速度v

C. 地球的质量

D. 地球的质量

 

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